大断面隧道全断面机械化施工安全步距研究
成 涛1，王贵秋2，3*，宋战平2，3，李禄豪1，孙 泽2，3，鲁 洁3
(1. 中铁北京工程局集团第一工程有限公司，陕西 西安 710100; 2. 西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安 710055;3. 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室，陕西 西安 710055)
摘 要： 针对大断面隧道全断面机械化施工各机械作业空间与传统钻爆法施工安全步距不匹配的问题，以安全步距控制因素为依据，采用理论分析与数值模拟相结合的方法对大断面隧道全断面机械化施工安全步距进行了研究，建立了相应的安全步距确定方法。研究结果表明：1)围岩等级、支护结构和机械配套方案是确定大断面隧道全断面机械化施工安全步距的关键因素。2)应用该方法初步确定依托工程在Ⅳ级围岩条件下的安全步距为240 m。3)数值模拟结果显示，依托工程围岩最大变形为8.4 mm，变形可控;初支最大应力为10.2 MPa，锚杆最大拉力为35.6 kN，支护结构承载能力大于围岩压力，支护结构安全。4)现场监测数据表明，拱顶沉降稳定于8 mm，拱腰收敛稳定于9 mm，验证了该步距的安全性。5)240 m安全步距可用于Ⅰ～Ⅲ级围岩条件下的大断面隧道全断面机械化施工。对大断面隧道全断面机械化施工安全步距进行研究为施工提供了安全保障，也为类似工程提供了参考。
关键词： 大断面隧道; 机械化施工; 安全步距; 控制因素
基金项目： 陕西省创新能力支持计划-创新团队(2020TD-005)
引文格式： 成涛，王贵秋，宋战平，等. 大断面隧道全断面机械化施工安全步距研究[J]. 市政技术，2025，43(8)：18-26，35. (CHENG T，WANG G Q，SONG Z P，et al. Study on safety step length of the full section mechanized construction of large section tunnel[J]. Journal of municipal technology，2025，43(8)：18-26，35.)